JP2000132935A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ランプロード方式の機構とは異なり、ランプ部
材などを使用しない構造のヘッドロード／アンロード機
構を実現して、相対的に低コストでかつ小型化を図るこ
とができる磁気ディスク装置を提供することにある。 【解決手段】回転しているディスク２上にヘッド２０を
ロードし、ディスク回転停止時にヘッド２０を当該ディ
スク２上からアンロードするヘッドロード／アンロード
機構において、ジンバル機構２１は、ヘッド２０の姿勢
制御及び荷重制御を行う機能を有し、当該アンロード時
にヘッドアーム機構４をディスク２の最外周に移動した
ときに、ジンバル機構２１の一部である２１Ａとピン部
材１１とが係合することにより、ヘッド２０をディスク
２から退避させ、これによりヘッド２０とディスク２と
の吸着を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブなどの磁気ディスク装置に関し、特にヘッドロー
ド／アンロード機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）では、データ記録媒体であるディスクがスピンドル
モータにより高速回転し、当該ディスク上に位置決めさ
れたヘッドによりデータの記録再生が行われる。ヘッド
は、ヘッドアクチュエータ機構に保持されて、ディスク
上の半径方向に移動するように構成されている。ヘッド
アクチュエータ機構は、大別してヘッドアーム機構およ
びボイスコイルモータ（ＶＣＭ）から構成されている。

【０００３】ヘッドアーム機構は、ＶＣＭにより駆動す
るヘッドアームと、当該ヘッドアームに接続されたサス
ペンションを有する。ヘッドは当該サスペンションの先
端部に取り付けられており、ヘッドアームの移動に伴っ
てディスクの半径方向に移動する。ここで、ヘッドは、
スライダを本体とし、当該スライダの先端部に実装され
たヘッド素子を有する。ヘッド素子は、ＭＲ素子からな
るリードヘッド素子及び誘導型薄膜素子からなるライト
ヘッド素子から構成されている。

【０００４】ところで、ＨＤＤでは、回転しているディ
スク上に微小間隔で浮上している状態で、ヘッドが当該
ディスクにデータのリード／ライト動作を実行する。一
方、リード／ライト動作を実行しない停止時には、ディ
スクの回転も停止する。この状態では、ヘッドがディス
ク上に接触しているため、ヘッドとディスクとが吸着す
る現象が発生する。この吸着現象を防止するために、ラ
ンプロード方式などのヘッドロード／アンロード機構が
設けられている。

【０００５】近年では、高記録密度化の適合性に優れた
ランプロード方式のヘッドロード／アンロード機構が注
目されている。ランプロード方式は、停止時には、ヘッ
ドアーム機構をディスクの最外周より外周側に移動させ
て、ヘッドをその外側に配置されたランプ部材の位置で
待避させることにより、ヘッドとディスクとの吸着を防
止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のランプロード方
式は、ヘッドをディスクの範囲から完全に離脱させる機
構であるため、外部からの衝撃に対する耐衝撃性が優れ
ている。ランプロード方式の機構は、ディスク最外周よ
り外側に設置されたランプ部材およびサスペンションに
設けられたタブと呼ぶ棒状部材を有する。タブがランプ
部材の傾斜部に乗り上げることにより、ヘッドがディス
クから離脱するような構造である。このようなランプロ
ード方式の機構は、ランプ部材を設置するためのスペー
スをＨＤＤの筐体内部に確保する必要がある。また、ラ
ンプ部材は前記のタブを支持し、かつヘッドロード時に
タブがディスク側へ滑り降りるように傾斜面を有する特
別の構造からなっている。さらに、サスペンションに
は、タブのような特別の部材を取り付ける必要がある。
要するに、ランプロード方式の機構は、限られた筐体内
部のスペースを必要としたり、特別の部材を取り付ける
必要があるなど、コスト削減や筐体の小型化の推進を制
限する要因になっている。

【０００７】そこで、本発明の目的は、ランプロード方
式の機構とは異なり、ランプ部材などを使用しない構造
のヘッドロード／アンロード機構を実現して、相対的に
低コストでかつ小型化を図ることができる磁気ディスク
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転している
ディスク上にヘッドをロードして、ディスクの回転停止
時にヘッドを当該ディスク上からアンロードするヘッド
ロード／アンロード機構を有する磁気ディスク装置にお
いて、ヘッドをディスクの半径方向に移動させるヘッド
移動手段と、ヘッドを保持してディスク上でのヘッドの
姿勢制御及び荷重制御を行うためのジンバル機構と、当
該ジンバル機構を搭載してヘッド移動手段によりディス
クの半径方向に移動可能なヘッドアーム機構と、ヘッド
をディスク上から退避させるときに、ジンバル機構の一
部を保持することでヘッドをアンロードさせるためのア
ンロード部材とを有する装置である。

【０００９】具体的には、ヘッド移動手段はヘッドアー
ム機構を駆動させるためのＶＣＭによる。ヘッドアーム
機構は、サスペンションに相当する部材を有し、当該部
材を介してジンバル機構を搭載している。ジンバル機構
は、スライダであるヘッドを保持して、ディスクに対す
るヘッドの姿勢制御及び荷重制御を行う機能を有する。
さらに、アンロード部材は、ヘッドのアンロード時にジ
ンバル機構の一部を保持することで、ヘッドをディスク
上から退避させる。アンロード部材は、ディスクの最外
周より外側に配置されたスタンド部材および当該スタン
ド部材に結合されたピン部材を有し、ヘッドのアンロー
ド時に当該ピン部材によりジンバル機構の一部を保持す
るように構成されている。

【００１０】このような構造のヘッドロード／アンロー
ド機構であれば、ヘッドのアンロード時に、ヘッドアー
ム機構をディスクの外周側に移動させて、ジンバル機構
の一部をアンロード部材により保持させることによりヘ
ッドを退避させる。これにより、ランプ部材やタブなど
の特別の部材を使用すること無く、ディスクの回転停止
時にヘッドを退避させることが可能となる。

【００１１】また、本発明の別の観点として、ヘッドの
姿勢制御及び荷重制御を行う機能を有するジンバル機構
を使用することにより、ヘッドアーム機構のサスペンシ
ョンに相当する部材を剛性材質により構成することがで
きる。即ち、従来のサスペンション部材はヘッドに対す
る荷重制御の機能を得るために、ばね材質の部材からな
る。これに対して、本発明は、前記の機能を有するジン
バル機構を使用することにより、剛性材質によりサスペ
ンション部材を製造できるため、ばね材質の部材に対し
て相対的にコストの低下を実現することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。 （ヘッドロード／アンロード機構の構造）図１は、同実
施形態に関係するヘッドロード／アンロード機構の構造
を説明するための概念図である。同実施形態のヘッドロ
ード／アンロード機構は、図２に示すように、ＨＤＤに
適用した場合を想定する。

【００１３】まず、ＨＤＤは大別して、図２に示すよう
に、筐体１の内部に配置されたディスク２と、ヘッドア
ーム機構４と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５と、回
路基板（ＰＣＢ）７と、ヘッドロード／アンロード機構
（以下アンロード部材と称する）１０とを有する。ディ
スク２は、スピンドルモータ３に固定されて、高速回転
する。ヘッドアーム機構４は、ＶＣＭ５に接続されてデ
ィスク２の半径方向に駆動するヘッドアクチュエータを
構成している。ヘッドアーム機構４は、先端部にサスペ
ンション６を有し、このサスペンション６を介してヘッ
ド（ヘッドを実装したスライダ）２０を保持している。
回路基板７は、ヘッドアンプ回路などの各種回路を実装
しており、フレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）８を
介してヘッドと接続している。

【００１４】アンロード部材１０は、後述するように、
ヘッド２０を保持しているジンバル２１と関連して当該
ヘッド２０を退避させるためのピン部材１１及び当該ピ
ン部材１１を支持するスタンド部材１２を有する。ピン
部材１１は棒状の金属製材質からなり、図２に示すよう
に、ヘッドアーム機構４がディスク２の外周側まで移動
したときにジンバル２１の一部を保持するための部材で
ある（図１を参照）。スタンド部材１２は、ディスク２
の最外周より外側にヘッドアーム機構４のジンバル２１
との位置関係に基づいて設定される所定の位置に固定さ
れている。スタンド部材１２は、ディスク２の枚数（ヘ
ッド２０はその倍数）に応じて設けられる複数のピン部
材１１を支持している（図３を参照）。

【００１５】ヘッド２０は、図４に示すように、スライ
ダと呼ぶ本体およびヘッド素子（図示せず）からなる。
ヘッド素子は、スライダの先端部に実装されたＭＲ素子
からなるリードヘッド素子及び誘導型薄膜素子からなる
ライトヘッド素子から構成されている。

【００１６】ヘッド２０は、ジンバル２１を介してサス
ペンション６に保持されている。同実施形態のジンバル
２１は、所定のばね定数を有する板ばね部材からなり、
ヘッド２０の姿勢制御及び荷重制御を行う機能を備えて
いる。即ち、同実施形態では、ヘッド２０の姿勢制御及
び荷重制御の機能が、ジンバル２１に集約された構造に
なっている。従って、サスペンション６にはヘッド２０
の荷重制御に関係する機能が不要となるため、同実施形
態のサスペンション６は板ばね部材に対して相対的に剛
性の金属製材質から構成されている。

【００１７】さらに、同ジンバル２１は、一方端の一部
２１Ａがサスペンション６に対してほぼ垂直方向に延長
し、サスペンション６に設けられたスリット部（穴部）
６Ａを貫通するような構造である。ジンバル２１の一部
２１Ａは、前述したアンロード部材１０のピン部材１１
に係合できるように先端部が折り曲げられた構造であ
る。 （同実施形態の作用効果）以下図２から図４と共に、図
１を参照して同実施形態のヘッドロード／アンロード機
構の作用効果を説明する。

【００１８】先ず、ＨＤＤが起動すると、スピンドルモ
ータ３の駆動により、ディスク２が回転する。ヘッドア
ーム機構４は、ＶＣＭ５の駆動により回転するディスク
２上の半径方向に移動する（図２を参照）。これに伴っ
て、ヘッド２０はディスク２上にロードされて、ディス
ク２に対してデータのリード／ライトを実行できる状態
となる。

【００１９】ここで、図１（Ａ）に示すように、ディス
ク２の回転による空気流の発生により、ヘッド２０には
ディスクの表面から垂直方向（矢印１００）へ浮上力が
作用する。一方、ヘッド２０は、前述したように、ジン
バル２１の荷重制御機能によりディスク２側の方向（矢
印１０１）に所定の押付け荷重が加えられている。これ
により、ヘッド２０は、ディスク２の表面から所定の間
隔を有する位置で釣り合って浮上した姿勢を維持する。
また、ヘッド２０の姿勢は、ジンバル２１の姿勢制御機
能により調整される。ヘッド２０は、前記の姿勢を維持
した状態で、ディスク２上でデータのリード／ライトを
実行する。

【００２０】ここで、同実施形態では、ジンバル２１
は、サスペンション６が剛性材質の金属製部材から構成
されているため、ばねとして、他の系からのばね干渉を
受けることがなくなり、独立して荷重制御を行うことが
できるようになる。

【００２１】次に、リード／ライト動作が終了して、デ
ィスク２の回転が停止する際は、ヘッドアーム機構４は
ディスク２の外周側へ移動する（図２を参照）。ヘッド
アーム機構４がディスク２の最外周側まで移動したとき
に、ジンバル２１の延長部分２１Ａがアンロード部材１
０のピン部材１１に係合することにより、ヘッド２０が
ディスク２から持ち上がるように退避する。即ち、ピン
部材１１との係合により、ジンバル２１に所定の負荷が
与えられて、図１（Ｂ）に示すように、ヘッド２０は空
気流入側が持ち上げられて、ディスク２の表面から強制
的に離される状態となる。

【００２２】具体的には、図１（Ｃ）に示すように、ジ
ンバル２１の延長部分２１Ａがアンロード部材１０のピ
ン部材１１に係合することにより、当該ピン部材１１に
よる押し当て力（矢印１０２）がジンバル２１に対して
作用する。この作用に伴って、ジンバル２１の先端方向
である仮想の回転中心１０４を軸として回転モーメント
（矢印１０３）が発生し、ジンバル２１がサスペンショ
ン６の方向に回転する力が作用する。従って、ジンバル
２１に保持されたヘッド２０は、ディスク２の表面から
離れる方向に持ち上がることになる。

【００２３】以上のように同実施形態によれば、ヘッド
ロード時には、ジンバル２１の姿勢制御機能と荷重制御
機能により、ヘッド２０を安定した浮上姿勢で、回転し
ているディスク２上にロードすることができる。一方、
ヘッドアンロード時には、ヘッドアーム機構４をディス
ク２の最外周側まで移動させて、アンロード部材１０に
係合させることにより、ヘッド２０をディスク２の表面
から離脱させて待避させることができる。即ち、前述し
たように、アンロード部材１０のピン部材１１とジンバ
ル２１との関連作用により、ヘッド２０をディスク２か
ら離れる方向に持ち上げて、退避させることができる。

【００２４】このようなアンロード部材１０により、デ
ィスク２の回転停止時には、ヘッド２０をディスク２か
ら離した位置で退避させることができるため、ヘッド２
０とディスク２とが吸着するような事態を防止すること
ができる。さらに、同実施形態は、特に従来のランプロ
ード方式の機構と比較して、以下のような有利な効果が
ある。即ち、ランプロード方式でのランプ部材は、前述
したように、サスペンションに取り付けられたタブをい
わば上下方向に移動させるために、所定の角度からなる
傾斜面を有する。従って、ランプ部材はある程度の高さ
が必要となる。これに対して、同実施形態のピン部材１
１は、単にジンバル２１と係合するだけなので、ディス
ク２の表面と平行になるような横方向への長さを必要と
するが、これ自体として高さを必要としていない。これ
により、結果的に設置するために必要な占有スペース
を、従来のランプ部材と比較して節約することができ
る。

【００２５】この効果に関連して、図３に示すように、
例えば３枚のディスク２を使用するＨＤＤにおいて、同
実施形態のアンロード部材１０を適用した場合は、１本
のスタンド部材１２と４本のピン部材１１を各ディスク
２の外周側に近接して配置させた構成となる。即ち、１
本のピン部材１１を、ディスク２の両面に配置される２
個のヘッド２０で共有させることが可能である。従っ
て、３枚のディスク２では、ヘッド２０の個数は６個と
なるが、ピン部材１１の本数は４本でよい。この場合、
図５及び図７に示すように、２枚のディスク２間に配置
される１本のピン部材１１に対して、上下で対向してい
る各ヘッド２０のジンバル２１が共通に係合するような
構成となる。これに対して、従来のランプ部材は、ヘッ
ドの個数と同一個数を必要とするため、この具体例では
６個必要となる。従って、同実施形態では、部品点数の
削減化を実現できる効果もある。

【００２６】さらに、従来のランプ部材は、その構造
上、ディスク２の最外周より外側に、近接させた位置に
配置させる必要があった。これに対し、同実施形態のア
ンロード部材１０を適用した場合は、ピン部材１１を延
長させることで、ディスク２の最外周より外側で、近接
の制限がなくなり、最外周より相対的に離れた位置でも
配置が可能となる。 （変形例１）図６は、同実施形態の変形例に関係する図
である。本変形例は、剛性材質からなるサスペンション
として、ヘッドアーム機構４との結合部である根元部を
曲げること無く、板ばね機能を完全に無くした構造のサ
スペンション６０を使用したヘッドロード／アンロード
機構である。なお、図６において、６０Ａは、ジンバル
２１の延長部分２１Ａを貫通させるためのサスペンショ
ン６０のスリット部（穴部）である。

【００２７】このような本変形例の構造であれば、特に
複数枚のディスク２を使用するＨＤＤにおいて、ディス
ク２間のスペースを狭くする省スペース化に有効であ
る。また、サスペンション６０を製造する場合に、前記
のような根元部を曲げるために必要な工程を省略できる
ため、結果的にＨＤＤの製造コストの削減化を図ること
が可能となる。 （変形例２）図８は、同実施形態の変形例２に関係する
図である。本変形例は、アンロード部材１０において、
同実施形態の場合と比較して、スタンド部材１２をディ
スク２の最外周側から離れた位置に配置し、かつピン部
材１１の長さを延長させた構造である。

【００２８】このような本変形例の構造であれば、ヘッ
ドアンロード時に、ジンバル２１の延長部分２１Ａを単
にピン部材１１に係合させるだけでなく、当該延長部分
２１Ａの折り曲げ部（フック）をピン部材１１に引っか
けた状態で、ディスク２の外側へ完全に離脱させること
ができる。換言すれば、図４に示すように、ヘッド２０
は、ジンバル２１を介して完全にピン部材１１により保
持された状態のまま、ディスク２の外側に離脱される。
従って、同実施形態のように相対的にディスク２の近傍
にアンロード部材１０が配置された場合と比較して、ヘ
ッド２０を完全にディスク２から離脱させることが可能
となるため、従来のランプロード方式と同様に外部から
の衝撃に対する耐衝撃性を向上することができる。

【００２９】なお、同実施形態及び各変形例において
は、ピン部材１１はスタンド部材１２に対して固定的に
取り付けた場合を想定しているが、機械的または電磁的
に可動な構成でもよい。この場合の可動方式について
は、直線可動または回転可動のいずれでもよい。また、
ピン部材１１を設置するための手段としては、必ずしも
スタンド部材１２のような部材が必要不可欠ではない。
即ち、ヘッドアンロード時に、ジンバル２１に係合でき
る用に配置されていれば良いので、例えば筐体のカバー
部材や、ヘッドアーム機構上などに設置されていてもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、磁
気ディスク装置において、従来のランプロード方式の機
構とは全く異なり、ランプ部材などを使用しない省スペ
ースおよび部品点数の削減が可能な構造のヘッドロード
／アンロード機構を実現することができる。従って、本
発明のヘッドロード／アンロード機構を搭載すれば、相
対的に低コストでかつ小型化を推進できる図ることがで
きる磁気ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に関係するヘッドロード／ア
ンロード機構の構造を説明するための概念図。

【図２】同実施形態に関係するＨＤＤの要部を示す図。

【図３】同実施形態のＨＤＤの部分的側面図。

【図４】同実施形態のジンバル機構及びその周辺部を示
す斜視図。

【図５】同実施形態の作用効果を説明するためのヘッド
ロード／アンロード機構の構造を示す図。

【図６】同実施形態の変形例１に関係するヘッドロード
／アンロード機構の構造を説明するための概念図。

【図７】図５に関係する斜視図。

【図８】同実施形態の変形例２に関係するＨＤＤの要部
を示す図。

【符号の説明】

１…筐体 ２…ディスク ３…スピンドルモータ ４…ヘッドアーム機構 ５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ６，６０…サスペンション １０…ヘッドロード／アンロード部材 １１…ピン部材 １２…スタンド部材 ２０…ヘッド（スライダ） ２１…ジンバル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ記録媒体であるディスク上にヘッ
   ドをロードして、当該ヘッドによりデータの記録再生を
   行う磁気ディスク装置であって、 前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動させるヘッ
   ド移動手段と、 前記ヘッドを保持し、前記ディスク上での前記ヘッドの
   姿勢制御及び荷重制御を行うためのジンバル機構と、 前記ジンバル機構を搭載し、前記ヘッド移動手段により
   前記ディスクの半径方向に移動可能なヘッドアーム機構
   と、 前記ヘッドを前記ディスク上から退避させるときに、前
   記ジンバル機構の一部を保持して前記ヘッドをアンロー
   ドさせるためのアンロード部材とを具備したことを特徴
   とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記ジンバル機構は前記ヘッドアーム機
   構の構成部材であるサスペンション部材により接続され
   て、当該サスペンション部材は剛性材質から構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装
   置。
3. 【請求項３】 前記ジンバル機構は、前記ディスクの非
   回転時には、前記ヘッドアーム機構が当該ディスクの外
   周側に位置した状態で、前記アンロード部材によって前
   記ジンバル機構の一部を保持されることにより、前記ヘ
   ッドを前記ディスクから退避させる構造であることを特
   徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記ジンバル機構は、前記ディスクが回
   転時から非回転時に至るまでの過程で、前記ヘッドアー
   ム機構の外周側への移動に伴って、前記ジンバル機構の
   一部が前記アンロード部材に次第に係合していくことに
   より、前記ヘッドを前記ディスクから次第に退避させる
   構造であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】 前記アンロード部材は、前記ディスクの
   最外周より外側で筐体に配置されたスタンド部材及び当
   該スタンド部材に結合されたピン部材を有し、前記ヘッ
   ドのアンロード時に当該ピン部材により前記ジンバル機
   構の一部を保持するように構成されていることを特徴と
   する請求項１、請求項３、請求項４のいずれか記載の磁
   気ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記ジンバル機構は、前記サスペンショ
   ン部材の先端側に接続されて、前記ジンバル機構の一部
   が、前記アンロード部材に対し、当該サスペンション部
   材に設けられた穴部を貫通して係合するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   磁気ディスク装置。